03.09.2024 509

Perusteellinen opas LM317: lle: Säädettävien jännitesäätimien ymmärtäminen

LM317 on yksi yleisimmin käytetyistä integroiduista piireistä.Sillä ei ole vain kiinteän kolmen terminaalisen jännitesäätimen piirin yksinkertaisin muoto, vaan siinä on myös säädettävän lähtöjännitteen ominaisuudet.Lisäksi sillä on myös alhaisen kohinan, leveän jännitesäätelyalueen, hyvän jännitteen vakauttamisen suorituskyvyn ja korkean aaltokyvyn tukahduttamisuhteen edut.Tässä artikkelissa keskustellaan joistakin LM317: een liittyvistä avainkohdista, jotta sinulla voi olla syvällinen käsitys tästä laitteesta.Joten aloitetaan!

Luettelo

Johdanto LM317: ään

LM317 on kolmen terminaalinen säädettävä positiivinen jännitesäätimen IC kansallisesta puolijohdosta.LM317: n lähtöjännitealue on 1,2 V - 37 V ja kuormavirta on enintään 1,5A.LM317: n käyttäminen on hyvin yksinkertaista, mikä vaatii vain kaksi ulkoista vastusta halutun lähtöjännitteen asettamiseksi.Lisäksi LM317 tarjoaa paremman lineaarisuuden ja kuormituksen säätelyn kuin tavalliset kiinteät säätimet, ja LM317: ään integroituvat erilaisia ​​suojapiirejä vakaan ja luotettavan toiminnan varmistamiseksi, mukaan lukien ylikuormitussuojaus ja turvallisuusvyöhykkeen suojaus.Normaalisti LM317 ei vaadi ulkoisia kondensaattoreita, mutta jos liitäntä syöttösuodatinkondensaattorista LM317 -sisääntuloon on yli 6 tuumaa (noin 15 cm), suositellaan ulkoisia kondensaantteja.Lähtökondensaattorien käyttö parantaa myös ohimenevää vastetta.Jos käytämme suodatinkondensaattoria säätöpuolella, voimme saada aaltoilevan hyljintäsuhteen, joka on paljon korkeampi kuin tavanomaisen kolmipäät säätimen.

LM317: llä on useita erityisiä käyttötarkoituksia.Esimerkiksi suspendoimalla säädin korkeammalla jännitteellä LM317 voi säätää jännitteitä jopa useisiin satoihin volteihin, edellyttäen, että tulo- tai lähtöjännite -ero ei ylitä sen rajoja ja että lähdöissä vältetään lyhyet piirit.Lisäksi voimme kytkeä säätöpäätteen ohjelmoitavaan jännitteeseen ohjelmoitavan tehon lähtötoiminnot.

Vaihtoehdot ja vastaavat

Olla LM7905

Olla LM7809

Olla LM7912

Olla LT1086

LM317: n säädettävän jännitteen stabiloidun virransyöttöjännitteen stabiloivan piirin toiminta

LM317 Säädettävä jännitesäätimen jännitesäätimen piiri on tulojännitteen päärooli muutetaan vakaana tarvittavaan lähtöjännitteeseen, jotta tarjotaan piiri tai laite vakaan ja luotettavan virtalähteen.Erityisesti jännitesäätimen piirin rooli on seuraava:

Tarjoa luotettavuus: Jännitesäätimen piirien suunnittelu ottaa yleensä huomioon liiallisen virransuojan, ylikuormitussuojan, oikosulun suojauksen ja muut toiminnot piirien ja laitteiden turvallisen käytön varmistamiseksi.Nämä suojausmekanismit varmistavat säännellyn virtalähteen luotettavuuden ja vakauden odottamattomissa tilanteissa.

Säädä lähtöjännite: Jännitesäätimen piirin avulla käyttäjä voi säätää lähtöjännitettä tarvittaessa eri piiritarpeiden mukaan.Säätämällä yksinkertaisesti potentiometriä tai vastusta haluttu lähtöjännite voidaan toteuttaa tietyllä alueella.

Suojaa kuormituslaitteet: Jännitesäätimen piiri suojaa kuormituslaitteita syöttöjännitevaihteluilta stabiloimalla lähtöjännite.Se voi vastustaa tehonvaihteluita ja meluhäiriöitä ja estää liian korkean tai liian alhaisen jännitteen aiheuttamat kuormituslaitteet.

Tarjoa vakaa jännite: Jännitteen säädin piiri pystyy säätämään ja stabiloimaan lähtöjännitettä automaattisesti tulojännitteen ja kuormavirran muutosten mukaisesti palautteen ohjausmekanismin kautta.Tällä tavoin jännitesäätimen piiri voi tarjota vakiolähtöjännitettä eri kuormitusolosuhteissa, jotta voidaan varmistaa virtalaitteen normaali toiminta.

LM317: n pehmeä käynnistyspiiri

Alla olevassa kuvassa esitetään pehmeän käynnistyspiirin, joka on rakennettu LM317: llä.Koska voimansiirto on, koska CE1: n jännite ei voi muuttua yhtäkkiä, Q1 on kyllästetty ja kytkeytyy R1: n ja R2: n bias-vaikutuksen kautta.Tämä johtavuustila aiheuttaa RP1: n oikosulun, mikä aiheuttaa LM317: n säätöterminaalin maahan.Tällä hetkellä virtalähteen lähtöjännite on 1,25 V.Kun C2: n latausaika kasvaa, lähtöjännite kasvaa vähitellen.D1: n tehtävänä on vapauttaa lataus nopeasti C2: lla virran sammuttamisen jälkeen varmistaaksesi, että pehmeä aloitus voidaan saavuttaa normaalisti, kun virta kytketään seuraavan kerran.Lisäksi on huomattava, että jos Q1 ja R2 ei ole kytketty, mutta suuri elektrolyyttinen kondensaattori on kytketty rp1: n molempien päiden kanssa, pehmeä aloitusvaikutus voidaan myös saavuttaa.

LM317: n vähimmäiskäyttövirta vähimmäisvirta

LM317 -jännitesäätimen lohkolla on vähimmäisvakaat toimintavirta, jota joskus kutsutaan myös vähimmäislähtövirtaksi tai vähimmäispäästövirtaksi.Tyypillisesti tämän vähimmäisvakaan toimintavirran arvo on noin 1,5 mA.LM317 -jännitesäätimen lohkon valmistajien ja mallejen erojen vuoksi vähimmäisarvoisen toimintavirran erityinen arvo voi myös olla erilainen, mutta se ei yleensä ylitä 5 mA.Kun LM317 -jännitesäätimen lohkon lähtövirta on alhaisempi kuin sen vähimmäisvakaan toimintavirta, se ei toimi kunnolla.Päinvastoin, kun lähtövirta ylittää tämän kynnyksen, LM317 -jännitesäätimen lohko voi tuottaa vakaan tasavirtajänniteen.

Kun teet säännellyn virtalähteen LM317 -jännitesäätimen lohkoon (kuten kuvassa) perustuu, muista kiinnittää huomiota sen vähimmäisvakaaseen käyttövirtaan.Jos tätä pistettä jätetään huomioimatta, seuraavat epänormaalit ilmiöt voivat esiintyä tuottamamme säännellyllä virtalähteellä.

LM317: n lähtöjännitteen laskenta ja jännitesäätövastuksen valinta

LM317: n lähtöjännitteen vout määritetään yhdessä vastuksella R1 ja RP1.Erityinen kaava on VOUT = 1,25 × (1+RP1/R1).Koska Vout -nauhan ja LM317: n adj -liitäntä (säätöliittimen) välillä on kiinteä jännite 1,25 V, jos R1: n vastus pysyy muuttumattomana, R1: n läpi virtaava virta on vakioarvo.Koska RP1 ja R1 on kytketty sarjaan, lähtöjännite voidaan muuttaa yksinkertaisesti säätämällä RP1: n vastus.On huomattava, että LM317: n sisäpiirin käyttövirta on lähtökohta VOUT -päätteestä ja tämä virta on noin 5 mA.Siksi R1: n enimmäisvastus ei saisi ylittää 240Ω.Jos R1: n arvo on liian suuri, LM317: n sisäpiirin käyttövirta ei ole kokonaan lähtö, mikä aiheuttaa lähtöjännitteen olevan korkea ja stabiilisuus vähenee.Käytännöllisissä sovelluksissa paremman suorituskyvyn saavuttamiseksi on parasta valita metallikalvovastus, jolla on hyvä lämpötilavakaus R1: lle.Jos R1: n vastuslämpötilan stabiilisuus ei ole hyvä, LM317: n lähtöjännite voi ajautua.

LM317: n absoluuttiset enimmäisluokitukset

Miksi LM317: n lähtöjännite muuttuu tulojännitteen kanssa?

Jännitteen pudotus LM317: n läpi määritetään sen sisäisen vastus ja sen läpi virtaavan virran määrä.LM317: n sisäinen vastus on tyypillisesti välillä 0,2 - 0,6 ohmia, tämä arvo vaihtelee valmistajan ja tietyn laitteen mukaan.Kun virta virtaa LM317: n läpi, sen sisäisessä vastus tapahtuu jännitteen pudotus, joka vaikuttaa lähtöjännitteeseen.Lisäksi LM317: n tulojännite vaikuttaa myös sen lähtöjännitteeseen.Erityisesti, kun tulojännite kasvaa, jännitteen pudotus sisäisen vastarinnan yli kasvaa vastaavasti, mikä johtaa lähtöjännitteen vähentymiseen.Päinvastoin, jos tulojännite pienenee, myös jännitteen pudotus sisäisen resistanssin läpi vähenee, mikä aiheuttaa lähtöjännitteen lisääntymisen.Tulojännitteen lisäksi LM317: n lähtöjännitteeseen vaikuttaa myös lämpötilan muutokset.Lämpötilan noustessa LM317: n sisäinen vastus kasvaa, mikä vähentää sen lähtöjännitettä.Päinvastoin, kun lämpötila laskee, LM317: n sisäinen vastus laskee, mikä lisää sen lähtöjännitettä.

Syöttöjännitemuutosten vaikutus LM317: n lähtöjännitteeseen voidaan minimoida kahdella menetelmällä.Ensimmäinen menetelmä on käyttää ennakkoluuloa.Esisääntö on jännitesäädin, joka sijaitsee ennen LM317: tä.Sen tehtävänä on tarjota vakaa jännite LM317: n tuloon.Esittäjiä on monen tyyppisiä, jotka voivat olla lineaarisia säätimiä, kytkentäsäätimiä tai zener -diodeja.Tarjoamalla säännellyn jännitteen LM317: lle, esikäsittelijä voi tehokkaasti vähentää jännitteenvaihteluita LM317: n tulolla.Kun valitset esioikeudenkäynnin, meidän on tehtävä kohtuullinen vastaavuus LM317: n tulojännitealueen ja odotetun lähtöjännitteen perusteella.Toinen menetelmä on käyttää ohituskondensaattoria.Ohituskondensaattori on kytketty LM317: n tulo- ja ulostulon väliin ja toimii alhaisen pääsyn suodattimena.Se voi tehokkaasti suodattaa korkeataajuisen kohinan ja jännitemuutokset, mikä vaikuttaa LM317: n lähtöjännitteeseen.Ohituskondensaattori tarjoaa matalan impedanssireitin korkeataajuisille signaaleille, estäen jännitemuutokset toimimasta suoraan LM317: een.Kun valitset ohituskondensaattorin arvon, meidän on harkittava tulojännitteen aaltoilua ja lähtövirran kokoa.Tyypillisesti ohituskondensaattorin tyypillinen arvo on välillä 1UF - 10UF.

Usein kysyttyjä kysymyksiä [UKK]

1. Onko LM317 OP AMP?

LM 317 on kolme terminaalista säädettävää positiivista jännitesäädintä eikä toiminnallista vahvistinta ja vähimmäislähtö on 1,2 volttia.

2. Mihin LM317: tä käytetään?

LM317 palvelee monenlaisia ​​sovelluksia, mukaan lukien paikalliset, kortin sääntelyssä.Tätä laitetta voidaan käyttää myös ohjelmoitavan lähtöhallinnon valmistukseen tai yhdistämällä kiinteän vastuksen säädön ja lähdön välillä, LM317: tä voidaan käyttää tarkkuusvirran säätelijänä.

3. Onko LM317 LDO?

LM317 Low Dropout (LDO) -lineaarinen jännitesäädin on säädettävä 3-terminaalinen positiivinen LDO-jännitesäädin, joka pystyy toimittamaan yli 1,5 A: n lähtöjännitealueella 1,2 V-37 V. Tämä jännitesäädin on poikkeuksellisen helppokäyttöinen ja vaatiiVain kaksi ulkoista vastusta lähtöjännitteen asettamiseksi.

4. Mitä eroa LM1117: n ja LM317: n välillä on?

Tärkein ero on keskeyttämisjännite.Se on 1,2 V LM1117: lle ja noin 3 V LM317: lle, joten se riippuu syöttöjännitteestä, joka virtaa sääntelijälle, mitä voit käyttää.LM1117 vaatisi vähintään 4,5 V: n syöttöjännitettä (mahdollistaen toiminnan vakiona 5 V: n syöttöön).